土木工程材料
《土木工程材料》重要知识点
一、材料基本性质
（1）基本概念
1.密度：状态下单位体积（包括材料实体及开口孔隙、闭口孔隙）的质量，俗称容重；
3.表观密度：单位体积（含材料实体及闭口孔隙体积）材料的干质量，也称视密度；
4.堆积密度：散粒状材料单位体积（含物质颗粒固体及其闭口孔隙、开口孔隙体积以及颗粒间孔隙体积）物质颗粒的质量；
5.孔隙率：材料中的孔隙体积占自然状态下总体积的百分率
6.空隙率：散粒状材料在堆积体积状态下颗粒固体物质间空隙体积（开口孔隙与间隙之和）占堆积体积的百分率；
7.强度：指材料抵抗外力破坏的能力（材料在外力作用下不被破坏时能承受的最大应力）
8.比强度：指材料强度与表观密度之比，材料比强度越大，越轻质高强；
9.弹性：指材料在外力作用下产生变形，当外力取消后，能够完全恢复原来形状的性质；
10.塑性：指在外力作用下材料产生变形，外力取消后，仍保持变形后的形状和尺寸，这种不能恢复的变形称为塑性变形；
11.韧性：指在冲击或震动荷载作用下，材料能够吸收较大的能量，同时也能产生一定的变形而不破坏的性质；
12.脆性：指材料在外力作用下，无明显塑性变形而突然破坏的性质；
13.硬度：指材料表面抵抗其他物体压入或刻划的能力；
14.耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力；
15.亲水性：当湿润角≤90°时，水分子之间的内聚力小于水分子与材料分子之间的相互吸引力，这种性质称为材料的亲水性；
16.憎水性：当湿润角＞90°时，水分子之间的内聚力大于水分子与材料分子之间的吸引力，这种性质称为材料的憎水性；
亲水性材料憎水性材料
17.润湿边角：当水与材料接触时，在材料、水和空气三相交点处，沿水表面的切线与水和固体接触面所成的夹角称为湿润边角；
18.吸水性：指材料在水中吸收水分的性质；
19.吸湿性：指材料在潮湿空气中吸收水分的性质，以含水率表示；
20.耐水性：指材料长期在水的作用下不破坏，而且强度也不显著降低的性质；
21.抗渗性：指材料抵抗压力水渗透的性质；
22.抗冻性：指材料在吸水饱和状态下，能经受多次冻结和融化作用（冻融循环）而不破坏、强度又不显著降低的性质；
23.导热性：当材料两侧存在温度差时，热量将由温度高的一侧通过材料传递到温度低的一侧，材料的这种传导热量的能力称为导热性；
24.热容量：材料在温度变化时吸收和放出热量的能力。
（2）性能及应用
1.孔隙率大小和孔隙特征对材料性能影响
孔隙率的大小反映了材料的致密程度，主要对材料的导热性、力学性能、透气性、耐水性、吸湿性、抗渗性以及抗冻性等有影响，一般来说孔隙率越大的材料力学性能越差；孔隙特征分开口和闭口，在孔隙率相同的情况下，材料的开口孔越多，材料的抗渗性、抗冻性越差，一般情况下，孔越细小、分布越均匀对材料越有利。
2.亲水性材料、憎水性材料
具有亲水性的材料称为亲水性材料，例如：水泥制品、玻璃、陶瓷、金属材料、石材等无机材料和部分木材等；具有憎水性的材料称为憎水性材料，例如：沥青、油漆、塑料、防水油膏等。
二、金属材料
（1）基本概念
1.碳素钢：含碳量为%~%的铁碳合金称为碳素钢，也称碳钢。根据含碳量可分为：
低碳钢：含碳小于%；
中碳钢：含碳%~%；
高碳钢：含碳大于%。
2.合金钢：碳素钢中加入一定量的合金元素则称为合金钢，合金钢中除含铁、碳和少量不可避免的硅（Si）、锰（Mn）、磷（P）、硫（S）、氮（N）之外，还加入一定量的硅（Si）、锰（Mn）、钛（Ti）、钒（V）、镍（N）、铌（Nb）等一种或几种元素进行合金化。按合金元素总含量可分为：
低合金钢：合金元素总含量小于5%；
中合金钢：合金元素总含量为5%~10%；
高合金钢：合金元素总含量大于10%。
建筑上所用的钢材主要是碳素钢中的低碳钢和合金钢中的低合金钢。
3.普通钢：含硫量≤%；含磷量≤%。
4.优质钢：含硫量≤%；含磷量≤%。
5.钢材强屈比及其意义、屈服点
钢材的屈服点（屈服强度）与抗拉强度的比值，称为屈强比。屈强比越大，结构零件的可靠性越大。（一般碳素钢屈强比为，低合金结构钢为合金结构钢为。而如果机器零件的屈强比高，可节约材料，减轻重量）。
上屈服点是指试样发生屈服而应力首次下降前的最大应力；下屈服点是指不计初始瞬时效应时屈服阶段中的最小应力。采用下屈服点作为钢材的屈服强度。
6.钢材的冷加工强化;
将钢材于常温下进行冷拉、冷拔或冷轧使其产生塑性变形，从而提高屈服强度，降低塑性韧性，这个过程称为冷加工强化处理。
7.脆性转变温度
温度降低时金属材料由韧性状态变化为脆性状态的温度区域，也称韧脆转变温度。脆性转变温度越低，说明钢材的抗冷脆性能越高。
（以失去支持能力为标准，无保护层时钢柱和钢屋架的耐火极限只有，而裸露钢梁的耐火极限为。温度在200℃以内，可以认为钢材的性能基本不变；超过300℃以后，弹性模量、屈服点和极限强度均开始显著下降，应变急剧增大；达到600℃时已经失去承载能力。）
8.时效处理：在常温下存放15~20d，或加热至100~200℃后保持一定时间（2~3h），其屈服强度进一步提高，且抗压强度也提高，同时塑性和韧性也进一步降低，弹性模量则基本恢复；前者称为自然时效，适合于低强度钢筋，后者称为人工时效，适合于高强钢筋。
（2）性能及应用
2.建筑钢材的机械性能：
抗拉性能：抗拉性能是建筑钢材最重要的力学性能。四个过程：弹性阶段、屈服阶段、强化阶段、颈缩阶段。（具体自己看书，晓填说低碳钢拉伸时的应力-应变图一定会考 ^_^ ）冷弯性能：钢材在常温下承受弯曲变形的能力。（伸长率是钢材在均匀变形下的塑性，而冷弯性能是钢材处于不利变形条件下的塑性，可揭示钢材内部组织是否均匀，是否存在内应力和夹杂物等缺陷。）
冲击韧性：处在简支梁状态的金属试样在冲击负荷作用下折断时的冲击吸收功。冲击韧性随温度的降低而下降，钢材的冲击韧性越大，钢材抵抗冲击荷载的能力越强。
硬度：混凝土表面抵抗其他物体压入或刻划的能力。
耐疲劳性：受交变荷载反复作用时，钢材在应力低于其屈服强度的情况下突然发生脆性断裂破坏的现象，称为疲劳破坏。疲劳破坏是在低应力条件下突然发生的，危害较大。一般来说，钢材的抗拉强度越高，其疲劳极限也较高。
3.钢材的伸长率与试件标距有何关系？A80与A200哪个大，为什么？
由于钢材拉伸时产生的塑性变形主要集中在试件的颈缩处，故原试件标距L0与试件直径d0之比越大，颈缩处的伸长量在总长值中所占比例越小，计算所得的伸长率也就越小。
A80，原始标距小，断后伸长率大。
4.钢材的冲击韧性影响因素有哪些？
钢材的冲击韧性与钢材的化学成分、组织状态，以及冶炼、加工都有关系。
5.钢筋经冷拉后性能变化的规律
屈服极限将有所提高，而其塑型变形能力将有所降低。
6.钢材所采用的防锈（腐蚀）的方法
①在钢中加入少量的铜、铬、镍等合金元素，可制成耐腐蚀性较强的耐候钢（不锈钢）；
②对于钢结构用型钢的防锈，主要采用在钢材表面涂覆耐腐蚀性能更好的金属（镀锌、镀锡、镀铜和镀铬等）和刷漆的方法，来提高钢材的耐腐蚀能力。
③对于混凝土用钢筋的防锈，主要是提高混凝土的密实度，保证钢筋外侧的混凝土保护层的厚度，限制氯盐外加剂的掺加量。
④此外，采用环氧树脂层涂钢筋或镀锌钢筋也是有效的防锈措施。
三、气硬性胶凝材料
（1）基本概念
1.石膏：石膏胶凝材料是以硫酸钙为主要成分的无机气硬性胶凝材料。
2.石灰：就是石灰咯:-)
3.生石灰：将以碳酸钙为主的天然岩石在高温下煅烧，碳酸钙分解为生石灰，生石灰主要成分为氧化钙。
4.熟石灰：将生石灰用适量水经消化和干燥而成的粉末，主要成分为Ca(OH)2。
熟化；指生石灰（氧化钙）与水作用生成氢氧化钙（熟石灰，又称消石灰）的过程。
5.过火石灰：在煅烧岩石的过程中，若煅烧时间过长或温度过高，将生成颜色较深、块体致密的“过火石灰”
6.欠火石灰：在煅烧过程中，若温度过低或煅烧时间不足，使得CaCO3不能完全分解，生成“欠火石灰”
7.陈伏：指石灰乳（或石灰膏）在储灰坑中放置14d以上的过程。
8.胶凝材料：具有一定机械强度并经过一系列物理作用、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结成整体的材料。
9.有机胶凝材料：以天然的或合成的有机高分子化合物为基本成分的胶凝材料，常用的有沥青、各种合成树脂等。
10.无机胶凝材料：以无机化合物为基本成分的胶凝材料，分为气硬性的和水硬性的两类。
11.气硬性胶凝材料：只能在空气中硬化，也只能在空气中保持和发展其强度。
12.水硬性胶凝材料：既能在空气中，还能更好的在水中硬化、保持并发展其强度。
（2）性能及应用
1.建筑石膏的性质及应用
性质：密度与堆积密度，属轻质材料；凝结硬化快；凝结硬化时体积略膨胀；硬化后孔隙率高；防火性能好；耐水性和抗冻性差。
应用：制备石膏砂浆和粉刷石膏；石膏板及装饰件。
2.建筑石灰的性质及应用
性质：可塑性好；硬化较慢、强度低；硬化时体积收缩大；耐水性差；石灰吸湿性强。应用：石灰乳，用于内墙和天棚刷白，增加室内美观和亮度；配制砂浆，用于抹面和砌筑；石灰土和三合土。
3.石灰的熟化与硬化（干燥硬化、碳化硬化、结晶硬化）
（1）石灰的熟化过程会放出大量的热，熟化时体积增大1~倍。煅烧良好、氧化钙含量高的石灰熟化较快，放热量和体积增大也比较多；
（2）石灰浆体由塑性状态逐步转换为具有一定强度的固体的过程，称之为石灰的硬化。石灰在空气中凝结硬化过程，是由下面两个同时进行的过程来完成的：
①结晶作用：石灰浆体因水分蒸发或被吸收而干燥，在浆体内的孔隙网中，产生毛
细管压力，同时由于游离水分蒸发，氢氧化钙逐渐从饱和溶液中结晶，使石灰颗粒更加紧密而获得强度。
②碳化作用：由于干燥失水。引起浆体中氢氧化钙溶液过饱和，结晶出氢氧化钙晶体。在大气环境中，氢氧化钙在潮湿状态下会与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙，并释放出水分，即发生碳化。
碳化所生成的碳酸钙晶体相互交叉连生或与氢氧化钙共生，形成紧密交织的结晶网，使硬化石灰浆体的强度进一步提高。
（碳化特点：由于空气中的二氧化碳含量很低，表面形成的碳酸钙层结构较致密，会阻
碍二氧化碳的进一步渗入，因此，碳化过程是十分缓慢的）。
四、水泥
（1）基本概念
1.凝结时间：水泥加水拌和后，成为塑性的水泥浆，其中的水泥颗粒表面的矿物开始在水中溶解并与水发生水化反应，水泥浆逐渐变稠失去塑性但还不具有强度所需的时间。
2.初凝时间：水泥加水拌和时起至标准稠度净浆开始失去可塑性所需的时间。
3.终凝时间：水泥加水拌和时起至标准稠度净浆完全失去可塑性并开始产生强度所需的时间。
4.体积安定性：水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。
5.水泥胶砂强度：水泥胶砂是以水泥、标准砂和谁水按特定配合比所拌制的水泥砂浆；水泥胶砂强度时表示水泥力学性能的一种量度，是按水泥强度检验标准规定配制成水泥胶砂试件，经一定龄期的标准养护后测得的强度。
6.水泥混合材料：在生产水泥时，为改善水泥性能，调节水泥强度等级而加到水泥中去的人工的和天然的矿物材料。包括非活性混合材料、活性混合材料和窑灰。
7.活性混合材：活性混合材指具有火山灰性或潜在水硬性的混合材料。水泥混合材料磨成细粉后，与石灰（或石灰和石膏）加水拌在一起，在常温下，能生成具有胶凝性的水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的，称为活性混合材料（如
8.非活性混合材：非活性混合材料又被称为惰性混合材料或填充性混合材料，是指不与水泥成分起化学作用或起很小作用的混合材料，主要起到惰性填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料。（作用：掺入惰性混合材料的目的主要是为了提高水泥的产量，调整水泥的标号，减少水化热。）
（2）性能及应用
1.硅酸盐水泥有哪些常见品种
硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥、火山灰质硅酸盐水泥、粉煤灰硅酸盐水泥和复合硅酸盐水泥。
2.硅酸盐水泥的凝结硬化过程
水泥的水化凝结硬化是个非常复杂的过程。
①初始反应期。在刚开始的 5~10min 中，水泥与水接触开始初始溶解和水化，期
间约有 1%的水泥发生水化。
②潜伏期。在初始反应期之后 1~2h 中，凝胶体膜层围绕水泥颗粒成长，期间水化
热少，水化产物增加不多，水泥浆仍保持塑性。
③凝结期。在潜伏期过后的 6h 左右中，由于水缓慢穿透水泥颗粒表面的包裹膜，
产生水化反应，致使膜层破裂，水泥颗粒产生进一步水化，生成大量的水化产物填充在水泥颗粒之间的空间，使水泥浆体逐渐变稠，失去可塑性而凝结。
④硬化期。在凝结期过后的若干年中，水泥以极为缓慢的速度进行固相水化反应，
胶凝体慢慢填充毛细孔，水泥浆体渐渐硬化形成坚硬的水泥石。
3.影响水泥凝结硬化的因素
原材料因素：水泥强度，水灰比，集料的种类、质量和数量；
生产工艺条件：施工条件—搅拌与振捣，养护条件，龄期；
试验因素：试件形状尺寸，表面状态，含水程度，加荷速度。
4.引起水泥安定性不良的原因
①熟料中游离氧化镁过多；
②石膏掺量过多；
③熟料中游离氧化钙过多。
5.混合材料作用、常用（非）活性混合材料。
作用：改善水泥性能，调节水泥强度等级。
常用活性混合材料：粒化高炉矿渣、火山灰、粉煤灰；
常用非活性混合材料：磨细石英砂、石灰石、粘土、慢冷矿渣及其他与水泥无化学反应的工业废渣。
6.为何大体积混凝土工程不宜只把硅酸盐水泥作为全部胶凝材料使用。
①硅酸盐水泥水化热较大，会使混凝土内部温度大大超过外部，从而引起较大的温度应力，使混凝土表面产生裂缝，严重影响混凝土强度及其他性能。
②硅酸盐水泥的水泥石中含有易受腐蚀的成分，当水泥长期处于侵蚀性介质中会逐渐收到侵蚀，变得疏松，强度下降甚至破坏。
7.通用硅酸盐水泥的特性与应用，混凝土工程中常见硅酸盐类水泥的选用问题
看书:-)
五、混凝土
（1）基本概念
1.混凝土：由胶凝材料、水和粗集料、细集料按适当比例配合，拌制成拌合物，经一定时间硬化后而成的人工石材。
2.骨料（也称集料）。
3.人工砂：经除土处理的机制砂、混合砂的统称。
4.机制砂：机制砂是指通过制砂机和其它附属设备加工而成的砂子，成品更加规则。
5.颗粒级配：表示集料大小颗粒的搭配情况。
6.细度模数：衡量砂粗细程度的指标。细度模数愈大，表示砂愈粗。
7.最大粒径：指混合材料中筛孔通过率为100％的最小标准筛孔尺寸。
8.混凝土外加剂：在拌制混凝土过程中掺入，用以改善混凝土性能的物质。常用的以下几种：减水剂：提高拌和物的流动性。提高混凝土的强度、抗渗性及抗冻性。缓凝剂：延长混凝土凝结时间的外加剂。掺量不宜过大，否则会引起混凝土强度下降；主要用于高温季节施工、大体积混凝土工程、泵送与滑模方法施工以及较长时间停放或远距离运送的商品混凝土等。早强剂：加速混凝土硬化，缩短养护周期，加快施工进度，提高模板周转率。多用于冬季施工或紧急抢修工程。
引气剂：改善混凝土拌和物的和易性；提高混凝土的抗渗性、抗冻性；降低混凝土的强度；降低混凝土的弹性模量；不能用于预应力混凝土和蒸气（或蒸压）养护混凝土。
9.和易性：指混凝土拌和物易于施工操作（搅拌、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的混凝土的性能。包括流动性、粘聚性和保水性三方面含义。
流动性：混凝土拌和物在本身自重或施工振捣的作用下，能产生流动，并均匀密实地填满模板的性能。
粘聚性：混凝土拌和物在施工过程中，其组成材料之间具有一定的粘聚力，不产生分层和离析的现象。
保水性：混凝土拌和物在施工过程中，具有一定的保水能力，不产生严重的泌水现象。10.坍落度：和易性是一种综合技术性质，通常一测定拌和物稠度（即流动性）为主。将混凝土拌和物按照规定方法装入标准圆锥坍落度筒，装满填平后，垂直向上将筒提起，移到一边，混凝土拌和物由于自重向下坍落的尺寸即为坍落度。坍落度越大流动性越好。
11.混凝土立方体抗压强度标准值、强度等级、轴心抗压强度
12.非荷载作用下的变形：
塑性收缩：混凝土在未凝结硬化前，还处于塑性状态时发生的收缩。
化学收缩：水泥水化生成的固体体积，比未水化水泥和水的总体积小，而使混凝土产生收缩称为化学收缩，化学收缩是不能恢复的。
湿胀干缩：吸水后使混凝土中水泥凝胶体粒子吸附水膜增厚，胶体粒子间的距离增大，混凝土湿胀；混凝土在干燥过程中，毛细孔水分蒸发，使毛细孔中形成负压，产生收缩力，导致混凝土收缩，当毛细孔中的水分蒸发完后，如继续干燥，则凝胶体颗粒间吸附水也发生部分蒸发，缩小凝胶体颗粒间的距离，甚至发生新的化学结合而收缩。
温度变形：热胀冷缩。
碳化收缩：混凝土发生碳化反应时体积的收缩。
13.徐变：混凝土在长期恒定荷载作用下，沿着作用力方向随时间的延长而增加的变形称为徐变（影响徐变的因素：水灰比一定时，水泥用量越大，徐变越大；水灰比越小，徐变越小；龄期、结构致密、强度高则徐变小；集料用量大，徐变小；应力水平越高，徐变越大。）14.混凝土的耐久性：
抗渗性：混凝土抵抗压力水（或油）渗透的能力，主要与其密实度及内部孔隙的大小和构造有关。其影响因素有水灰比、集料的最大粒径、养护方法、水泥品种、外加剂、掺和料以及龄期。
抗冻性：混凝土在使用环境中，经受多次冻融循环作用，能保持强度和外观完整性的能力。主要取决于混凝土密实度、内部孔隙的大小与构造以及含水程度。
抗侵蚀性：环境介质对混凝土的侵蚀主要是对水泥石的侵蚀，通常有软水侵蚀，酸、碱、盐的侵蚀等。混凝土的抗侵蚀性与所用水泥品种、混凝土密实度和孔隙特征有关。
混凝土碳化：空气中的二氧化碳在有水存在的条件下，与水泥石中的氢氧化钙发生反应，生成碳酸钙和水的过程。
碱骨料反应：水泥、外加剂等混凝土构成物及环境中的碱与骨料中的碱活性矿物在潮湿环境下缓慢发生并导致混凝土开裂破坏的膨胀反应。
14.混凝土配合比、水胶比、水灰比
水胶比：每立方米混凝土用水量与所有胶凝材料用量的比值。
水灰比：水与水泥之间的比例关系。
（2）性能及应用
1.为什么混凝土中水泥用量不是越多越好
水泥用量多会导致水灰比过小，影响混凝土拌和物的和易性，对混凝土强度有很大影响。
2.减水剂技术经济效果
使用减水剂在保持混凝土的流动性和强度都不变的情况下，可以减少拌和水量和水泥用量，节省水泥。还可减少混凝土拌和物的泌水、离析现象，密实混凝土结构，从而提高混凝土的抗渗性、抗冻性。
3.影响和易性的主要因素，改善混凝土拌和物和易性的措施
因素：①水泥浆的数量与稠度；（单位体积用水量决定水泥浆的数量和稠度,它是影响混凝土和易性的最主要因素）；
②砂率；（指混凝土中砂的质量占砂,石总质量的百分率）；
③水泥品种和骨料性质；（包括水泥的需水量和泌水性及骨料的性质）；
④外加剂改善混凝土或砂浆拌合物施工时的和易性；
⑤环境条件；（包括时间、温度、湿度和风速）。
措施：①当混凝土流动性小于设计要求时，为了保证混凝土的强度和耐久性，不能单独加水，必须保持水灰比不变，增加水泥浆用量；
②当坍落度大于设计要求时，可在保持砂率不变的前提下，增加砂石用量，实际上
减少水泥用量。合理选择浆骨比。
③改善集料级配，既可增加混凝土流动性，也能改善粘聚性和保水性；
④掺减水剂或引气剂，是改善混凝土和易性的有效措施；
⑤尽可能选用最佳砂率，当粘聚力不足时可适当增加砂率。
4.影响混凝土强度的因素，提高强度的措施
因素：①胶凝材料的影响，胶凝材料直接影响混凝土强度的大小；
②骨料的影响，骨料对混凝土强度的影响主要与它的材质、颗粒形状、表面形状
和粒径大小有关；
③水胶比的影响，在影响混凝土强度的诸多因素中，影响最大的是水胶比；
④养护条件的影响；
⑤龄期的影响，混凝土在正常养护的条件下，其强度随龄期的延长而提高。
措施：①采用强度等级高的水泥；
②采用低水灰比；
③采用有害杂质少、级配良好、颗粒适当的集料和合理的砂率；
④采用合理的机械搅拌、振捣工艺；
⑤保持合理的养护温度和一定的湿度，可能情况下采用湿热养护；
⑥掺入合适的混凝土外加剂和掺和料。
混凝土配合比设计的完整过程
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五、砂浆
（1）基本概念
1.砌筑砂浆：将砖、石及砌块粘结成为砌体的砂浆称为砌筑砂浆。
2.抹面砂浆：指涂抹在基底材料的表面，兼有保护基层和增加美观作用的砂浆，有以下特点：
①抹面层不承受荷载。
②抹面层与基底层要有足够的粘结强度，使其在施工中或长期自重和环境作用
下不脱落、不开裂。
③抹面层多为薄层，并分层涂抹，面层要求平整、光洁、细致、美观。
④多用于干燥环境，大面积暴露在空气中。
3.砂浆和易性
砂浆和易性指砂浆拌和物是否便于施工操作，并能保证质量均匀的综合性质，包括流动性和保水性。
砂浆流动性（稠度）：砂浆的流动性在自重或外力作用下流动的性能。
砂浆保水性：指砂浆拌和物保持水分的能力。
六、木材
（1）基本概念
1.木材的优点、缺点
优点：易于加工；强重比大，质轻强度大；良好的热、电绝缘材料；良好的声学效果；装饰效果好；弹塑性材料；很好的环境学特性。
缺点：易燃；易腐。
2.纤维饱和点：指自由水刚蒸发完毕，结合水尚呈饱和状态，木材许多性质即将发生改变时的含水率。
3.平衡含水率
含水率：指木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比。
平衡含水率：指木材在一定的空气状态下，最后达到的吸湿稳定含水率或解吸
稳定含水率（木材水分稳定状态）。
（2）性能及应用
1.木材的湿胀与干缩规律
湿胀干缩是指材料在含水率增加时体积膨胀，减少体积收缩的现象。有以下规律：当木材的含水率在纤维饱和点以下变化时，随着含水率的增加，木材体积产生膨胀，随着含水率减小，木材体积收缩；而当木材含水率在纤维饱和点以上变化时，只是自由水的增减，木材体积不发生变化。
2.木材的强度具有各向异性；
由于木材的构造方向不同，致使各方向强度有很大差异，因此木材的强度有顺纹强度和横
纹强度之分。木材的顺纹强度比起横纹强度要大得多。
3.影响木材强度的因素
①含水率的影响；木材的含水率在纤维饱和点以内变化时，含水量的增加时细胞壁中的木纤维之间的联结力减弱、细胞壁软化，故强度降低；水分减少使细胞壁变得比较紧密，
故强度增高；含水率的变化对各强度的影响是不一样的，对于顺纹抗压强度和抗弯强度的影响较大，而对于顺纹抗拉强度和抗剪强度的影响较小；
②环境温度的影响；木材随环境温度的升高而强度会降低；
③负荷时间的影响；木材的长期负荷能力远低于暂时负荷能力；
④木材的疵病的影响；木材在生长、采伐及保存过程中，会产生内部和外部的缺陷，这些缺陷统称为疵病。
4.为什么在使用木材之前，必须使木材的含水率接近使用环境下的平衡含水率？
木材的吸湿性是双向的，即干燥木材能从周围空气中吸收水分，潮湿的木材也能在较干燥的空气中失去水分，导致木材强度发生改变。
七、墙体与屋面材料
（1）基本概念
1.砌体材料：砌体材料较多的是用作墙体材料，品种较多，有砖、砌块、板材和石材等。
2.砖：砖是指砌筑用的人造小型块材，外形多为直角六面体，其长度不超过365mm，宽度不超过240mm，高度不超过115mm。
3.砌块：砌块是砌筑用的人造块材，是一种新型墙体材料，外形多为直角六面体，也有各种异型体砌块。
4.板材：板材所属现代词，指的是一般指厚度在2毫米以上的软质平面材料和厚度在毫米以上的硬质平面材料。
5.烧结普通砖：以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的普通实心砖。
6.蒸压灰砂砖：以石灰和砂为主要原料，允许掺入颜料和外加剂，经坯料制备、压制成型、蒸压养护的实心砖。
7.烧结空心砖、烧结多孔砖：都是以粘土、页岩、煤矸石为主要原料经焙烧而成。前者孔洞个数较少但洞腔大，孔洞垂直于顶面平行于大面的砖；后者主要用于承重部位。
8.粉煤灰砖、煤渣砖、烧结空心砌块：自己体会一下吧找不到答案了
9.蒸压加气混凝土砌块：以钙质材料和硅质材料以及加气剂、少量调节剂，经配料、搅拌、浇注成型、切割和蒸压养护而成的多孔轻质块体材料。
10.普通混凝土小型空心砌块：由水泥，粗、细集料加水搅拌，装模、振动（或加压振动或冲压）成型，并经养护而成。
八、合成高分子材料
（1）基本概念
1.高分子材料：由许多低分子化合物聚合而成的组成单元相互多次重复连接而构成的物质。
2.老化：指高分子化合物在阳光、空气、热以及环境介质中的酸、碱、盐等作用下，分子组成和结构发生变化，致使其性质变化，如失去弹性、出现裂纹、变硬、变脆或变软、发粘失去原有的使用功能的现象。防老化措施：改变聚合物结构，加入防老化剂的化学方法和涂防护层的物理方法。
3.塑料：以合成树脂或天然树脂为基础原料，加入(或不加)各种塑料助剂、增强材料和填料，在一定温度、压力下，加工塑制成型或交联固化成型，得的固体材料或制品。
4.玻璃钢制品：常见的玻璃钢建筑制品是用玻璃纤维及其织物为增强材料，以热固性不饱和聚酯树脂（UP）或环氧树脂（EP）等为胶粘材料制成的一种复合材料。它的质量小、强度接近钢材，因此人们常把它称为玻璃钢。常见的玻璃钢建筑制品有玻璃钢波形瓦、玻璃钢采光罩、玻璃钢卫生洁具等。
（2）性能及应用
1.建筑塑料的基本组成
常用的塑料制品绝大多数都是以合成树脂（即合成高分子化合物）和添加剂组成的多组分材料。合成树脂：合成树脂在塑料中主要起胶结作用，通过胶结作用把填充料等胶结成坚实整体。在一般塑料中合成树脂约占30%~60%。添加剂：为了改善塑料的某些性能而加入的物质统称为添加剂。
2.高分子材料(塑料)的优点、缺点
优点：优良的加工性能：质轻；导热系数小；化学稳定性较好；电绝缘性好；功能的可设计性强；出色的装饰性能。
缺点：易老化：可燃性及毒性：耐热性差。
土木工程材料的发展
土木工程材料的发展 摘要：这篇文章概要的描述了20世纪末运用在土木工程中建筑材料的一些问题同时展望了建筑材料的未来前景。对19世纪至20世纪基本建筑材料如钢和混凝土的一些改进做了分析。它描述了新材料如碳纤维增强复合材料，高强混凝土，高性能混凝土如何为材料的进一步发展创造了可能性。同时也介绍了现代胶合木结构的新机遇。指出了玻璃和塑料作为建筑材料运用在土木工程中的一些局限性。 重要词汇：钢，混凝土，高强混凝土，高性能混凝土，碳纤维增强复合材料，高层建筑，水中建筑 1.引言 土木工程——一门关于各式各样建筑的艺术——早在文明发展的初期就存在于人类的领域中了。这些建筑除了住宅还有公共建筑，工业建筑，桥梁，高架桥，隧道，公路和火车道，高速公路和飞机场，水库和仓库，水堰，大坝，水中建筑，电视塔，以及大量的构成我们生活环境的其他建筑。 土木工程领域中的人类活动可以追溯到很早以前，当人类观察他周围的自然环境并开始模仿改进它们以创造出更安全更好的生存环境。此外，比较早之前，他注意到了他的建筑“艺术品”除了具备安全性，耐久性和实用性外还应该具备和谐性美观性。Socrates曾经发表过相同的观点，他说，人类的一切创造均需要具备实用性，耐久性和美观性。 土木工程千百年的发展进程代表着与可利用材料，距离，高度，活载以及自然力量——水，火，风和地震的不断抗争。这些元素有些具有重要的意义，其他的一些具有次要的意义。首先提到的这些，对建筑材料发展的影响扮演着重要的角色。 首先，古代的人类群体使用的是天然材料如石头和木材。在时间的进程里，他们学会了如何用黏土来做成砖，一种人工石头，即首先先在阳光下晒干然后在烘干。在主要的文明中心（中东，近东和地中海地区）炎热的气候和短浅的经济思想导致了，在一个短的时间内，木材被淘汰出作为建筑材料的范畴。这在植被
土木工程材料期末考试复习资料---计算题
土木工程材料期末考试复习资料---计算题 1. 已知混凝土经试拌调整后，各项材料用量为：水泥3.10hg，水1.86kg ，沙6.24kg ，碎石1 2.8kg，并测得拌和物的表观密度为2500kg∕m3，试计算： （1）每立方米混凝土各项材料的用量为多少？（6分） （2）如工地现场砂子含水率为2.5％，石子含水率为0.5％求施工配合比。 答案：（1）比例常数k=2500/(3.10+1.86+6.24+12.84)=104，故基准配合比为： W=104×1.86=193.44Kg S=104×6.24=648.96Kg C=104×3.10=322.4Kg G=104×12.84=1335.36Kg （2）施工配合比为： W=193.44－648.96×2.5﹪－1335.36×0.5﹪=170.53Kg C=322.4Kg S=648.96×(1+2.5﹪)=649.96Kg. G=1335.36×(1+0.5﹪)=1342.04Kg 2. 某砂样经筛分试验，各筛上的筛余量见下表，试计算其细度摸数并确定其粗细程度（即判断其为粗砂，中砂，细砂还是特细砂）（6分） 答案：（1）计算分计筛余百分率： 总质量G=20+80+100+100+75+85+40=500（g） 可计算得分计筛余百分率分别为：a1=4%，a2=16%，a3=20%，a4=20%，a5=15%，a6=17% （2）计算累计筛余百分率： 由分计筛余百分率可计算累计筛余百分率为： A1=a1=4%； A2=a1+a2=4%+16%=20%； A3=a1+a2+a3=4%+16%+20%=40%； A4=a1+……+a4=60%； A5=a1+……+a5=75%； A6=a1+……+a6=92%。 （3）计算其细度模数 （4）评定其粗细程度，由计算结果可判断其为中砂。 3、一块标准的普通粘土砖，其尺寸为240×115×53mm，已知密度为2.7g/cm3，干燥时质量为2500g，吸水饱和时质量为2900g。求：（1）材料的干表观密度。（2）材料的孔隙率。（3）材料的体积吸水率。 解：
土木工程材料试验
额1．完整的水泥混凝土配合比设计的正确步骤是___A___ 根据设计强度等级计算配制强度。b．根据和易性选定单位水泥用量。c．计算水灰比并进行耐久性复核。d．根据和易性选定单位用水量。e．计算水泥用量并进行耐久性复核。f．选定 砂率。g．计算砂石材料用量。h．确定试验室配合比。i．确定基准配合比。j．根据现场砂石材料含 水率计算施工配合比。 A．acdefgihj B．abdcefgh C．badefgh D．fgdeabch E．fagbcdeh 第二题、计算题。 C25普通混凝土配合比设计 一、设计依据： 1．JGJ55—2000《混凝土配合比设计规程》； 2．JTJ053—94《公路工程水泥混凝土试验规程》； 3．JTJ041—2000《公路桥涵施工技术规范》。 二、工程要求： 1．强度等级：C25普通混凝土; 2．混凝土坍落度：30~50mm； 3．拌和方法：机械、捣实方法：机械. 三、使用部位： 威乌线辛庄子至邓王段高速公路K11+300~K22+700段桥涵工程。
四、材料要求： 1．水泥：山水集团东营分公司，东岳牌Ｐ·O32.5； 2．砂：临朐弥河砂场，细度模数2.52，松散堆积密度1480kg/m 3 ； 3．石子： 碎石、 1号料：掺量40%， 2号料：掺量60%. 1号料：最大粒径40mm ，20~40mm 单粒级配，松散堆积密度1480kg/m 3；空隙率45.0%； 2号料：最大粒径25mm ，5~25mm 连续级配，松散堆积密度1530kg/m 3；空隙率44.0%； 4．水：饮用水。 初步配合比确定 1．确定混凝土配制强度： 已知设计强度等级为25Mpa ，无历史统计资料，查表4-17查得：标准差σ=5.0 Mpa ?cu,0= ?cu,k+1.645σ= 25+1.645×5.0=33.225MPa 2．计算水泥实际强度（?ce ） 已知采用Ｐ·O32.5水泥，28d 胶砂强度（?ce ）无实测值时,可按下式计算： 水泥强度等级值的富余系数，可按实际统计资料确定；当缺乏实际统计资料时，也可按表选用32.5水泥γc ?ce =γc ?ce.g=1.10×32.5=35.8MPa ②计算水灰比: W/C= =0.46×35.8/(33.2+0.46×0. 07×35.8)=0.48 根据规范要求,该水灰比符合规范要求,故 b b a cu b a f f f ??+?ααα0,
土木工程材料向绿色生态建材的发展
土木工程材料向绿色生态建材的发展 摘要：本文简介了土木工程材料的研究现状，指出了土木工程材料在生产、质量方面存在的一些问题，提出了土木工程材料的发展趋势，并阐述了绿色建材的的意义和优势。 关键词：土木工程材料绿色建材环境节约 古往今来，土木工程与人类社会的发展息息相关。由于社会的进步和人们生活水平的上升，人们对各种建筑的利用和需求也有所提高。土木工程材料的发展也出现绿色、环保的趋势。土木工程材料为土木工程提供物质基础，对土木工程的质量和寿命有决定性的作用。土木工程材料是指在工程中所应用的各种制品。它包括有机材料、无机材料和复合材料。近几年来，随着人们对土木工程材料性能标准的提升，人们越来越关心其对健康和环境的影响。 人类只有一个地球。降低能耗，保护有限地球资源已成为维系人类社会持续发展的共识；低碳、节能减排、资源节约、再生能源利用已成为世界性重大课题。我们应在能源消耗、资源消耗最高的建筑领域，开创性的研制出系列低碳型新材料，有力推动能效建筑、生态建筑、智慧建筑的发展，并以成品化的型建材促进住宅产业化进程。 1 土木工程材料发展现状 作为传统的土木工程材料，木材、石灰、水泥、沥青、混凝土、砌筑材料、钢筋混凝土等构筑了工业和民用建筑的基础。随着材料科学与工程学的形成发展，土木工程材料性能和质量不断改善，品种不断增加，以有机材料为主的化学建材异军突起，一些具有特殊功能的新型土木工程材料，如绝热材料、吸声隔声材料、各种装饰材料、耐热防火材料、防水抗渗材料以及耐磨、耐腐蚀、防爆和防辐射材料等应运而生。 随着城市化、工业化进程的加快和生产力水平的大幅度提高，全球性资源匮乏和能源短缺现象日益严重，大量的建筑废弃物等待处理，废旧物品的再生利用成为亟待解决的问题。“环保、生态、绿色、健康”，已成为21世纪人类生活的主题。 因此，现阶段土木工程材料的使用，不仅要满足轻质、高强、耐用、多功能的优良技术性能和美观的美学功能，更要具备健康、安全、环保的基本特征。也
土木工程材料试题及答案4
名词解释（每题2分，共12分） 1.堆积密度是指粉状或粒状材料在堆积状态下，单位体积的质量。 2、水泥活性混合材料是指磨成细粉后，与石灰或与石灰和石膏拌和在一起，并加水后，在常温下，能生成具有胶凝性水化产物，既能在水中，又能在空气中硬化的混和材料。 3.砂浆的流动性是指砂浆在自重或外力的作用下产生流动的性质。 4、混凝土立方体抗压强度标准值是指按标准方法制作和养护的边长为150mm 的立方体试件，在28d 龄期，用标准试验方法测得的强度总体分布中具有不低于95 ％保证率的抗压强度值。 5、钢材的冷弯性是指刚才在常温下承受弯曲变形的能力。 6、石油沥青的针入度是指在规定温度25 ℃条件下，以规定重量100g 的标准针，经历规定时间5s 贯入试样中的深度。 1．表观密度：材料在自然状态下，单位体积内的质量。 2．普通硅酸盐水泥：由硅酸盐水泥熟料、6%—15%混材料和适量石膏磨细制成的水硬性胶凝材料，称普通硅酸盐水泥。3．碱骨料反应：水泥混凝土中水泥的碱与某些碱活性骨抖发生化学反应，可引起混凝土产生膨胀、开裂甚至破坏，这种化学反应称为碱一骨料反应。 4．钢的冷弯性能：冷弯性能是钢材在常温条件下承受的弯曲变形的能力。 5．沥青的温度敏感性：沥青的粘性和塑性随温度的升降而变化的性能。 解答题 1. 某框架结构工程现浇钢筋混凝土梁，混凝土设计强度等级为c30，施工要求混凝土拥落度为30～50mm，根据施工单位历史资料统计，混凝土强度标准差σ=5mpa。可供应以下原材料：水泥：p.o4 2.5普通硅酸盐水泥，水泥密度为 ρc=3.log/cm3，水泥的富余系数为1.08；中砂：级配合格，砂子表观密度ρ0s=2.60g/cm3；石子：5～30mm碎石，级配合格，石子表观密度ρ0g=2.65g/cm3。 设计要求： (1) 混凝土计算配合比； (2) 若经试配混凝土的工作性和强度等均符合要求，无需作调整。又知现场砂子含水率为 3%，石子含水率为1%，试计算混凝土施工配合比。 .解：(1) 求混凝土计算配合比。; ^* y) H; B( g 1) 确定混凝土配制强度fcu,o fcu,o = fcu,k + 1.645σ= 30 + 1.645×5 = 38.2 mpa 2) 确定水灰比 (w/c) fce =γc?fce,k = 1.08×42.5 = 45.9 mpa2 Y, A5 e2 \! U; D w/c =0.53 ∵框架结构混凝土梁处于干燥环境，查表得容许最大水灰比为0.65，∴可确定水灰比为 0.53。 3) 确定用水量 mw0 对于最大粒径为30mm的碎石混凝土,当所需拥落度为30～50mm时，查表得：lm3混凝土的用水量可选用185kg。 4) 计算水泥用量 mco mco = mw0/(w/c)= 185/0.53 = 349 kg/m3 查表，对于干燥环境的钢筋混凝土，最小水泥用量为260 kg/m3，取mco=349kg/m3。 5) 确定砂率βs 对于采用最大粒径为40mm的碎石，当水灰比为0.53时，查表得砂率值可选取32%～37%，取βs=35%。 6) 计算砂、石用量mso、mgo 用体积法计算， 得：mso= 641kg，mgo =l192kg。 7) 该混凝土计算配合比为水泥：砂：石子 = 1：1.84：3.42，w/c=0.53。 (2) 确定施工配合比 现场砂子含水率为3%，石子含水率为1%，则施工配合比为 水泥 mc = mco=349kg 砂ms = mso(1+3%) = 641×(l+3%)=660kg 石子 mg = mgo(1+1%) =1192×(1+1%)=1204kg 2.某材料的密度为2.78g/cm3，干表观密度为1680Kg/m3，现将一重930g的该材料浸入水中，吸水饱和后取出称重为1025g，试求该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率。（5分） 某混凝土配合比为 1∶ 2.43 ∶ 4.71 ， W/C ＝ 0.62 ，设混凝土表观密度为 2400 kg / m 3 计，求各材料用量。（6分） 今有软化点分别为95℃和25℃的两种石油沥青。某工程的屋面防水要求使用软化点为75℃的石油沥青，问应如何配制？ 1.解：孔隙率 P ＝（ 1 －ρ0/ρ）× 100 ％＝（ 1-1.8/ 2.7 ）× 100 ％ =33 ％； 重量吸水率 mw ＝（ m水/m ）× 100 ％＝ [(1020-920)/920] × 100 ％ =11 ％； 开口孔隙率＝ V开/V0 =[ (1020-920)/ （ 920/1.8 ） ] × 100 ％＝ 19.6 ％ 闭口孔隙率＝ 33 ％－ 19.6 ％＝ 13.4 ％ 所以，该材料的孔隙率、重量吸水率、开口孔隙率及闭口孔隙率分别为： 33 ％； 11 ％； 19.6 ％； 13.4 ％。（5分） 2.解：设水泥的质量为CKg ，则 W ＝ 0.62CKg ； S ＝ 2.43CKg ； G ＝ 4.71CKg ； 按假定表观密度法有： C+S+G+W= ρ0h 所以， C ＋ 0.62C ＋ 2.43C ＋ 4.71C＝ 2400 由上式可得： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。 所以，各种材料的用量为： C= 274Kg ； W ＝ 170Kg ； S ＝ 666Kg ； G ＝ 1290Kg 。（6分） 3、解：软化点为 95℃的石油沥青用量 = (95℃－75℃)/(95 ℃－ 25℃)× 100 ％ ＝ 28.6 ％
土木工程材料重点知识概括
土木工程材料 第一章 1.土木工程材料：指土木工程中使用的各种材料及制品 2.土木工程材料的分类： 按来源：天然材料及人造材料； 按部位：屋面、墙体和地面材料等； 按功能：结构材料和功能材料； 按组成物质：无机材料、有机材料和复合材料 无机材料： 金属材料 黑色金属、有色金属 非金属材料 天然石材、烧土制品、胶凝材料、混凝土及砂浆 有机材料： 植物材料、沥青材料、合成高分子材料 复合材料： 无机非金属材料与有机材料复合、 金属材料与无机非金属材料复合 金属材料与有机材料复合 3.材料的组成 化学组成：化学组成是指构成材料的化学成分(元素或化合物)。 物相组成：物相是具有相同物理、化学性质，一定化学成分和结构特征的物质。 4.材料的结构和构造：泛指材料各组成部分之间的结合方式及其在空间排列分布的规律。 材料的结构按尺度范围可分为: 宏观结构：是指用肉眼或放大镜可分辨出的结构状况，其尺度范围在10-3m 级以上。 介观结构(显微结构、纳米结构）：是指用光学显微镜和一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构，是介于宏观和微观之间的结构。尺度范围在10-3m~10-9m 。按尺度范围，还可分为显微结构和纳米结构。显微结构是指用光学显微镜所能观察到的结构，其尺度范围在10-3m~10-7m 。纳米结构是指一般扫描透射电子显微镜所能观察到的结构。其尺度范围在10-7m~10-9m 。 微观结构指原子或分子层次的结构。分为晶体和玻璃体。 晶体是质点（原子、分子、离子）按一定规律在空间重复排列的固体，具有一定的几何形状和物理性质。晶体质点间结合键的特性决定晶体材料的特性。 玻璃体是熔融物在急冷时，质点来不及按一定规律排列而形成的内部质点无序排列的固体或固态液体。 材料的构造：是指具有特定性质的材料结构单元的相互搭配情况。 5.密度：指材料在绝对密实状态下，单位体积的质量。m p v = 近似密度：指材料在包含闭口孔隙条件下，单位体积的质量。'm p v = 表观密度（容重）：指材料在自然状态下，单位体积的质量。00 m p v =
土木工程材料试验课目的与要求
土木工程材料试验课目的与要求 一、土木工程材料试验目的 土木工程材料是一门联系实际较强的学科。土木工程材料试验是本课程的重要组成部分和实践性教学环节，同时也是学习和研究土木工程材料的重要方法。 开设土木工程材料试验的目的有三：一是使学生熟悉主要土木工程材料的标准与规范，试验设备和基本土木工程材料的检测技术；二是使学生对具体材料的性状有进一步的了解，熟悉、验证、巩固与丰富所学的理论知识，三是进行科学研究的基本训练，培养学生严谨认真的科学态度，提高分析问题和解决问题的能力。 二、土木工程材料试验要求 （一）试验室的纪律要求 1．进入试验室后，要听从教师的安排，不得大声说笑和打闹。 2．进入试验室后，对本组所用的仪器设备进行检查，如有缺损或失灵应立即报告，由教师修理或调换，不得私自拆卸。试验结束时，应将所用仪器设备按原位放好，经检查后方可离开试验室。 3．要爱护试验仪器设备，严格按照试验操作规程进行试验，同时注意人身安全，非本次试验所用的室内其他仪器，不得随便乱动。 4．在试验过程中，当仪器设备被损坏时，当事者应立即向试验室教师报告，由其根据学校的规定给予检查或赔偿等处理。 5．试验结束后，每组学生对所用的仪器设备及桌面、地面应加以清理，并由各试验小组轮流做全室的卫生整理。 6．完成试验后，经教师同意后方可离开试验室。 （二）试验具体要求 1．试验前的要求：每次做试验以前做好预习，明确试验目的、基本原理及操作要点，要认真阅读试验指导书，熟悉试验内容和试验方法步骤，并应对试验所用的仪器、设备、材料有基本了解。 2．试验过程中要求：试验过程中应达到“三严”要求。即在试验的整个过程中要建立严密的科学工作秩序，严格遵守试验操作规程，严密的方法进行试验，注意观察试验现象，详细做好试验记录。要注意用电安全，使用玻璃器皿时要小
土木工程材料教学大纲
《土木工程材料》课程教学大纲 一、课程的性质和学习目的 1、本课程的性质和任务 《土木工程材料》是土木工程专业的一门重要专业技术基础课, 是直接为土木工程实际问题服务的一门重要的学科。 《土木工程材料》是研究土木工程用材料结构、性能、标准及相互关系的一门科学，并且研究如何选用和组配复合材料。通过本课程的学习，使学生掌握各种材料内部组成、结构、技术性能、技术标准及其相互关系。培养学生合理选用和组配新型复合材料的能力。 2、课程的基本要求： （1）掌握砂石材料、水泥、水泥混凝土、沥青混合料的组成结构、技术性质及其关系；掌握矿质混合料、水泥混凝土、沥青混合料配合比设计； （2）熟悉石灰、沥青及钢材的组成结构、技术性质及技术要求； （3）了解各种外加剂的性能；了解部分新建筑材料的技术性能及发展趋向； （4）了解石灰、水泥凝结硬化原理；沥青混凝土强度理论；集料的级配理论；沥青乳化机理。 （5）了解土木工程中合成高分子材料的主要制品及应用、了解建筑功能材料的主要类型及特点。 3、本课程与其他课程的关系 在学习本课程之前, 应学完《数学》、《物理》、《化学》、《材料力学》、《工程地质》等课程，以便同学在学习本课程的过程中充分运用过去学过的知识。它是后续专业课的基础。二、本课程学习和考核的内容 绪论（2学时） 教学内容：土木工程材料发展概况，土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，以及在经济发展中的意义；课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 教学目标：了解土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，以及在经济发展中的意义；明确本课程在本专业中的地位，了解本课程研究的对象和内容、要求和学习方法。 重点：土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用，土木工程材料的发展概况。 难点：土木工程材料在土木工程建筑结构物中的作用 （一）土木工程材料的基本性质（2学时） 教学内容：材料学的基本理论，材料的物理性质、力学性质、材料的耐久性。 教学目标：了解材料学的基本理论，掌握材料的物理性质、力学性质，掌握材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用，掌握材料耐久性的基本概念。 重点：材料的物理—力学性质相互间的关系及在土木工程中的应用。 难点：材料的物理性质。 （二）天然石料（2学时） 教学内容：岩石的组成与分类、岩石的力学性能与测试方法、常用石料品种
土木工程材料考试复习资料整理(完整)
土木工程材料考点整理 材料基本性质 材料按化学成分分为：无机材料、有机材料和复合材料； 土木工程材料的发展趋势：（1）轻质高强（2）高耐久性 ( 3 ) 构件及制品尺寸大型化、构件化、预制化和单元化（4）复合化（5）环保型材料（6 )智能材料 我国常用的标准可分为：国家标准（GB）、行业标准(JC)、地方标准(DB)和企业标准(QB)； 密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量，以 表示； 表观密度：材料单位表观体积（实体及闭口体积）的质量； 体积密度：材料在自然状态下单位体积（实体，开口及闭口体积）的质量； 堆积密度：散粒材料在自然堆积状态下单位体积的质量； 密实度：指材料的体积被固体物质所充实的程度； 孔隙率：指材料部孔隙的体积占材料自然状态下总体积的百分率； 填充率：指散粒材料在堆积状态下，其颗粒的填充程度称为填充率。空隙率：指散粒材料在堆积状态下，颗粒之间的空隙体积所占的比例。亲水性：材料在空气中与水接触时能被水润湿的性质； 憎水性：材料在空气中与水接触时不能被水润湿的性质； （夹角小于等于90度，为亲水性材料；夹角大于90度，为憎水性材料；） 吸湿性：材料在空气中吸收水蒸气的能力；
吸水性：材料在浸水状态下吸入水分的能力； 耐水性：材料长期在饱水作用下保持其原有性质的能力，其强度也不显著降低的性质称为耐水性； g b f f R K （工程中将R K >0.80的材料，称为耐水性材料） 抗渗性：材料在压力水作用下，抵抗渗透的性质； 系数反映了材料抵抗压力水渗透的性质； 渗透系数越大，材料的抗渗性越差；抗渗等级越高，抗渗性越好； 抗冻性：材料在饱水状态下经受多次冻融循环作用而不破坏，同时强度也不严重降低的性质； 冻融循环：通常采用-15℃的温度冻结后，再在20℃的水中融化，这样的过程为一次冻融循环； 冻融破坏：材料吸水后，在负温度下，水在毛细管结冰，体积膨胀约9％，冰的动脉压力造成材料的应力，使材料遭到局部破坏，随着冰冻融化的循环作用，对材料的破坏加剧，这种破坏即为冻融破坏； 导热性：热量在材料中传导的性质； (材料的导热系数越小，表示其绝热性能越好；材料的孔隙率大其导热系数小，隔热绝热性好) 热容量：指材料在加热时吸收热量、冷却时放出热量的性质； 比热容：反映材料的吸热或放热能力的物理量； (进行建筑设计时应选用导热系数小而热容量较大的材料(良好的绝热材料），以使建筑保持室温度稳定性) 耐燃性：材料在高温与火的作用下不破坏，强度也不严重下降的性能；
土木工程材料
简答题 1.简述土木工程材料的主要类型及发展方向。 (1).主要类型：①土木工程材料按使用功能可分为：承重材料、围护材料、保温隔热材料、防水材料和装饰材料等5种；②按化学成分可分为：有机材料、无机材料和复合材料等3种。 (2).发展方向：①从可持续发展出发；②研究和开发高性能材料；③在产品形式方面积极发展预制技术；④在生产工艺方面要大力引进现代技术。 2.简述发展绿色建筑材料的基本特征。 ①建材生产尽量少使用天然资源，大量使用尾矿、废渣、垃圾等废弃物；②采用低能耗、无污染环境的生产技术；③在生产过程中不得使用甲醛、芳香族、碳氢化合物等，不得使用铅、镉、铬及其化合物制成的颜料、添加剂和制品；④产品不仅不损害人体健康，而且有益于人体健康；⑤产品具有多功能，如抗菌、灭菌、除霉、除臭、隔热、保温、防火、调温、消磁、防射线、抗静电等功能；⑥产品可循环和回收利用，废弃物无污染排放以防止二次污染。 3.简述石灰的主要特点及用途。 (1).特点：①可塑性和保水性好；②硬化速度慢，强度低；③耐水性差，硬化时体积收缩大。 (2).用途：①配制石灰砂浆和灰浆；②配制石灰土和三合土；③生产硅酸盐制品；④制造碳化制品； ⑤生产无熟料水泥。 4.简述建筑石膏的主要特性及应用。 (1).特性：①凝结硬化快；②硬化时体积微膨胀；③硬化后孔隙率较大，表观密度和强度较低；④防火性能好；⑤具有一定的调温、调湿作用；⑥耐水性、抗冻性和耐热性差。 (2).应用：①制作石膏抹面灰浆；②制作石膏装饰品；③制作各种石膏板制品。 5.简述水玻璃的主要特性及应用。 (1).特性：①黏结性能良好；②耐酸腐蚀性强；③耐热性良好；④抗压强度高。 (2).应用：①涂刷建筑物表面；②用于土壤加固；③配制速凝防水剂；④配制水玻璃矿渣砂浆；⑤配制耐酸、耐热砂浆及混凝土。 6.简述孔隙对材料性质的影响。 ①孔隙率越大材料强度越低、表观密度越小；②密实的材料且为闭口孔隙的材料是不吸水的，抗渗性、抗冻性好；③粗大的孔隙因水不易留存，吸水率常小于孔隙率；④细小且孔隙率大、开口连通的孔隙具有较大的吸水能力，抗渗性、抗冻性差。 7.土木工程材料的基本性质包括哪些各性质之间有何内在联系及相互影响 (1).基本性质：①材料的物理性质：密度、表观密度、毛体积密度、堆积密度、密实度、孔隙率、填充率、空隙率、间隙率；②材料的力学性质：强度、比强度、弹性变形和塑性变形、徐变、脆性、韧性、硬度、耐磨性；③材料与水有关的性质：亲水性、憎水性、吸水性、吸湿性耐水性、抗渗性、抗冻性；④材料的热物理性质：导热性、热容量、温度变形；⑤材料的耐久性；⑥材料的安全性。 (2).内在联系及相互影响：（空） 8.影响水泥凝结硬化速度的因素主要有哪些
(完整版)土木工程材料必考简答题
土木工程材料复习资料 一、名词解释 密度：材料密度是材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 密实度：指材料体积内被固体物质充实的程度。 孔隙率：指材料的体积内，空隙体积所占的比例。 含水率：材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比；吸水率为饱和状态下含水率。 吸水率：质量吸水率（吸水量占材料干燥下的质量比）、体积吸水率（吸水体积占自然体积之比） 耐水性：材料长期在饱和水的作用下不破坏、强度也显著降低的性质。 软化系数：反映材料饱水后强度的程度。软化系数小的材料耐水性差，大于0.85为耐水性材料； 镇静钢：炼钢时采用锰铁、硅铁和铝锭等作脱氧剂。脱氧完全，其组织致密、成分均匀、性能稳定。 强屈比：抗拉强度与屈服强度之比；屈强比愈小，结构安全性越高。 伸长率：表征钢材的塑性变形的能力。 冲击韧性：指钢材抵抗冲击荷载的能力。 冷加工与时效：时效是随时间的延长而表现出强度提高、塑性和冲击韧性下降的现象；冷加工变形可促进时效迅速发展。时效处理使屈服点进一步提高。 电化学腐蚀：指钢材与电解质溶液接触而产生电流，形成微电池而引起锈蚀。 钢号：屈服点—Q；屈服点数值；质量等级，A、B、C、D四级；脱氧程度代号；如：Q235—BZ。 气硬性胶凝材料：石灰、石膏和水玻璃只能在空气中硬化、保持或发展强度的无机胶凝材料；水硬性胶凝材料（如：水泥）则不仅能在空气，还能在水中硬化保持或发展强度。 陈伏：为了消除过火石灰的危害，生石灰熟化形成的石灰浆在储灰坑中放置两周以上。 体积安定性：水泥浆体硬化后体积变化的均匀性；主要指水泥硬化后浆体能保持一定形状。 水泥活性混合材料：粒化高炉矿渣、火山灰混合材料、粉煤灰混合材料、硅灰 碱—骨料反应：混凝土中所含的碱与骨料中的活性成分反应生成复杂的硅酸凝胶，其吸水膨胀，破坏混凝土。 最大粒径：石子各粒级公称上限为该粒级的最大粒径。 和易性：指混凝土拌合物易于施工操作（拌合、运输、浇灌、捣实）并能获得质量均匀、成型密实的性质。包括流动性、黏聚性、保水性三方面。 砂率与合理砂率：沙的质量占沙、石总重量的比例；合理砂率指用水量、水泥用量一定时，拌合料保证具有良好的粘聚性和保水性的条件下，使拌合料具有最大流动性的砂率。或是，坍落度一定时，使拌合料具有最小水泥用量的砂率。 耐久性：混凝土抵抗环境介质作用并长期保持良好的使用性能的能力。 混凝土立方体抗压强度：按国标制成变长为150mm的立方体试件，在标准养护条件下（温度20±3℃，相对湿度90%以上），养护
土木工程材料试卷及答案
土木工程材料试卷及答 案 The manuscript was revised on the evening of 2021
2016学年第一学期 课程名称：土木工程材料考试时间 1、国家标准《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB175-2007）中，部门代号为 ( ) A．GB B．175 C．2007 D．GB/T 2、孔隙率增大，材料的 ( )降低。 A．密度 B．表观密度 C．憎水性 D．抗冻性 3、材料在水中吸收水分的性质称为 ( )。 A．吸水性B．吸湿性C．耐水性 D．渗透性 4、吸水率是表示材料（）大小的指标。 A、吸湿性 B、耐水性 C、吸水性 D、抗渗性 5、材料在外力作用下，直到破坏前并无明显的塑性变形而发生突然破坏的性质，称为 （）。 A、弹性 B、塑性 C、脆性 D、韧性 6、材料的比强度是体现材料哪方面性能的（）。 A、强度 B、硬度 C、耐磨性 D、轻质高强 7、具有调节室内湿度功能的材料为 ( )。 A．石膏 B．石灰 C．膨胀水泥D．水玻璃 8、硅酸盐水泥的终凝时间不得超过（）分钟。 A、240 B、300 C、360 D、390 9、石灰熟化过程中的陈伏是为了（）。 A、利于结晶 B、蒸发多余水分 C、消除过火石灰的危害 D、降低发热量 10、预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 ( )。 A、C30 B、C35 C、C40 D、C45 11、反映钢材试件受拉断裂后伸长量与原始标距长度的比值关系的指标是 ( )。 A、抗拉性能 B、伸长率 C、断面收缩率 D、塑性
12、钢材拉伸过程中的第三阶段是（）。 A、颈缩阶段 B、强化阶段 C、屈服阶段 D、弹性阶段 13、下面哪些不是加气混凝土砌块的特点（）。 A、轻质 B、保温隔热 C、加工性能好 D、韧性好 14、木材湿涨干缩沿（）方向最大。 A、顺纹 B、径向 C、弦向 D、横纹 15、为了提高砂浆的保水性，常掺入（）。 、麻刀 C、石膏 D、粘土膏 二、填空题（每空1分，共20分）。 1、土木工程材料按化学成分分类，可分为___________、___________和______ ____。 2、材料的耐燃性按耐火要求规定，分为___________、___________和__________。 3、硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分有C 3 S、、 和。 4、大体积混凝土不宜选用水泥。 5、普通混凝土的基本组成材料有、、、和外加剂。 6、砂最适合用来拌合混凝土。 7、混凝土的流动性大小用___________指标来表示、砂浆的流动性大小用___________指标来表示。 8、钢材的工艺性能有和 ______ ____。 9、普通烧结砖的标准尺寸为。 三、名词解释（每题4分，共20分）。 1、气硬性胶凝材料 2、水泥的体积安定性 3、混凝土的和易性 4、混凝土立方体抗压强度 5、碳素结构钢 四、简答题（共15分）。
土木工程材料课后习题答案
水泥 生产硅酸盐水泥的主要原料有哪些？ 答：生产硅酸盐水泥的主要原料有石灰质原料和黏土质原料两大类，此外再辅助以少量的校正原料。石灰质原料可采用石灰石、泥灰岩、白垩等，主要提供CaO。黏土质原料可采用黏土、黄土、页岩等，主要提供SiO2、Al2O3、以及少量的Fe2O3。 为什么在硅酸盐水泥的时候要掺入适当的石膏？ 答：石膏有缓凝剂的作用，缓解水泥凝结。 简述硅酸盐水泥的主要矿物成分及其对于水泥性能的影响 答：硅酸三钙（凝结硬化速度快，水化放热量多，强度高）、硅酸二钙（凝结硬化速度慢，水化放热量慢，强度早期低、后期高）、铝酸三钙（凝结硬化速度最快，水化放热量最多，强度低）、铁铝酸四钙（凝结硬化速度快，水化放热量中等，强度低） 硅酸盐水泥的主要水化产物有哪几种？水泥石的结构如何？ 答：主要有凝胶和晶体两类，凝胶又水化硅酸钙、水化铁酸钙；晶体有氢氧化钙、水化铝酸钙、水化硫铝酸钙。水泥石结构有水泥水化产物、未水化完的水泥颗粒、孔隙和水。 简述水泥细度对于水泥性质的影响，如何检验？ 答：细度是指水泥颗粒的粗细程度，颗粒越细，与水反应的表面积就越大，因而水化反应较快且较完全，早期强度和后期强度都较高，但在空气中的硬化收缩性较大，磨细成本也较高。水泥颗粒过粗，则不利于水泥活性的发挥。 主要用筛选法和比表面积（勃氏法）检验。 造成硅酸盐水泥体积安定性不良的原因有哪几种？如何检验？ 答：一般由于熟料中所含游离氧化钙过多，也可能是由于熟料中游离氧化镁过多或水泥中石膏过多所致。用煮沸法检验，测试方法可用饼法或雷氏法。 简述硅酸盐水泥的强度发展规律以及影响因素 答：水化时间越久，强度越大，28天时强度约约三天时的两倍。水泥的强度主要取决于水泥的矿物组成和细度。 在下列的混凝土工程中应分别选用哪种水泥，并说明理由 A.紧急抢修的工程或军事工程 B.高炉基础 C.大体积混凝土坝和大型设备基础 D.水下混凝土工程 E.海港工程 F.蒸汽养护的混凝土预制构件 G.现浇混凝土构件 H.高强混凝土 I.混凝土地面和路面 J.冬季施工的混凝土 K.与流水接触的混凝土 L.水位变化区的混凝土
09土木工程材料--张茂辉
中国海洋大学本科生课程大纲 课程属性：公共基础/通识教育/学科基础/专业知识/工作技能，课程性质：必修、选修 一、课程介绍 1.课程描述： 本课程是土木工程专业的一门专业基础必修课。其任务是使学生掌握土木工程中应用的主要材料的品种、规格、技术性能、适用范围。了解土木工程材料的生产、检验方法及储运知识。为学生了在结构工程设计中合理选材及合理施工准备材料方面的知识，为后续专业课程提供材料的基础知识。 2.设计思路： 通过课程讲授、课堂讨论、实验课等进行教与学； 通过完成作业、习题等提高对知识的掌握能力，在学习中发现问题，并应用知识解决问题； 通过教学实验平台、SITP项目、专业类竞赛活动以提高实际动手能力、发现问题及解决问题的能力。 在各阶段实习和实践活动中，强调系统思维和创新思维的重要性，在过程中培养创新意识，通过完成创新实践项目提高创新能力。 3. 课程与其他课程的关系 - 1 -
先修课程：大学物理II1。 二、课程目标 本课程的目标在于使学生掌握主要土木工程材料的性质、用途、制备和使用方法，以及检测和质量控制方法，并了解工程材料性质与材料结构的关系，以及性能改善的途径。通过本课程的学习，应能针对不同工程，合理选用材料，并能与后续课程密切配合，了解材料与设计、施工相互关系。 三、学习要求 要求学生掌握土木工程中常用材料的品种、规格性能及使用，了解材料在储运、验收中必须注意的有关问题；掌握常用土木材料的主要技术性质，了解材料的组成、结构、构造与性质的关系，以及原料、生产工艺过程及其对材料性质的影响；了解节约材料、改善性能及防护处理的原则和方法；了解主要常用土木材料的质量检验方法；了解土木材料发展方向。要达到以上学习任务，学生必须： （1）按时上课,上课认真听讲，积极参与课堂讨论、作业典型案例分析。 （2）保质保量的按时完成课下作业。 四、教学内容 - 1 -
土木工程材料的发展趋势
土木工程材料是指土木工程中使用的 各种材料及制品，它是土木工程的奠基石。 在我国现代化建设中，土木工程占有极为重 要的地位。由于组分、结构和构造的不同， 土木工程材料品种繁多、性能各不相同、价 格相差悬殊，同时在土木工程中用量巨大， 因此，正确选择和合理使用土木工程材料， 对整个土木工程的安全、实用、美观、耐久 及造价有着重大意义。 一般的来说，各类土木工程设施都会对它所采用的材料提出种种要求，譬如“坚固、耐久”是对所有材料的共同要求；不同的土木工程设施还会对材料提出“耐火、防水、耐磨、隔热、绝缘、抗冲击”等多种要求；甚至是抗辐射这样的特殊需要。归纳起来，土木工程材料的基本要求是：必须要有足够的强度，能够安全的承受荷载；材料自身的重量以轻为宜（即表观密度较小），以减少下部结构和低级的负载;具有与使用环境相适应的耐久性，以减少维修费用；用于装饰的材料，应能美化建筑，产生一定的艺术效果；用于特殊部位的材料，应具备相应的特殊功能，例如屋面材料能隔热、防水，楼板和内墙材料能隔声。 材料是一切土木工程的物质基础。在材料的选择、生产、储存、保管和检验评定等各个环节中，任何环节的失误都有可能造成土木工程的质量缺陷，甚至造成重大质量事故。所以我们通过物理性质等方面衡量土木工程材料的好坏。这些基本性质是： 1、材料的力学性质： A强度与比强度B材料的弹性与塑性 C脆性和韧性D硬度和耐磨性； 2、材料与水有关的性质： A材料的亲水性与憎水性B材料的含 水状态C材料的吸湿性和吸水性D 耐水性E抗渗性F抗冻性； 3、材料的热性质： A热容性B导热性C热变形性； 4、材料的耐久性，是指用于构筑物的材料在环境的各种因素影响下， 能长久的保持其性能的性质。 土木工程材料是随着人类社会生产力和科学技术水平的提高而逐步发展起 来的。人们最早穴居巢处，后来进入能够制造 简单的石器时代、铁器时代，才开始挖土、凿 石为洞，伐木搭竹为棚，利用天然建材--石块 木材。公元前12~~4世纪前后先后创制了砖和 瓦。人类才有了用人造材料制成的房屋。土木 工程材料有天然材料进入人工生产阶段，围剿 大规模的建造房屋创造了条件。17世纪有了
土木工程材料考试试题
土木工程材料考试试题 第一单元 比热：单位质量的材料吸引或释放热量的能力。 表观密度：单位体积（包括实体体积和闭口孔体积）的质量。 体积密度：单位体积（包括材料内部所有孔隙体积）的质量。 含水率：是指材料中所含水的质量与干燥状态下材料的质量之比. 软化系数：饱和吸水状态下的抗压强度与干燥状态下的抗压强度之比。 耐热性：是指材料长期在高温作用下，不失去使用功能的性质。 耐燃性：是指在发生火灾时，材料抵抗和延缓燃烧的性质，又称防火性。 硬度：是指材料表面抵抗其它物体压入或刻划的能力。 第二单元 2 1胶凝材料：是指土木工程材料中，经过一系列物理作用、化学作用，能将散粒状或块状材料粘结城整体。 水硬性胶凝材料：是既能在空气中硬化，还能更好地在水中硬化、保持并发展其强度的无机胶材料。 过火石灰：是指石灰生产时局部煅烧温度过高，在表面有熔融物的石灰。 欠火石灰：是指由于生产石灰的原料尺寸过大、煅烧温度偏低或煅烧时间不充足，石灰石中的碳酸钙未完全分解的石灰。 安定性：是指水泥在凝结硬化过程中体积变化的均匀性。 活性混合材料：混合材料磨成细粉，与石灰或与石灰和石膏拌合，加水后在常温下能生成具有水硬性的产物，这种混合材料就叫 非活性混合材料：是指在水泥中主要起填充作用而又不损害水泥性能的矿物质材料。 2 12石灰的技术性质有那些？为何水泥砂浆中掺入石灰膏会提高可塑性？ 答：技术性质:：1）可塑性好、2）硬化较慢、强度低、3）硬化时体积收缩大4）耐水性差 5）生石灰吸湿性强 提高可塑性：由于石灰膏和消石灰分中氢氧化钙颗粒非常小，调水后具有较好的可塑性土木工程材料考试试题含答案土木工程材料考试试题含答案。 2 16简述硅酸盐水泥熟料的主要矿物成分单独水化的产物及其特性.p40 2---19j简述硅酸盐水泥的凝结硬化过程与特点？ 过程：水泥加水拌合后，成为塑性的水泥浆，水泥颗粒表面的矿物开始与水发生水化反应。随着化学反应的进行，水泥浆逐渐变稠失去塑性。随着水化的进一步进行，浆体开始产生明显的强度并逐渐发展成为坚硬的水泥石。 特点：水泥的水化和凝结硬化是从水泥颗粒表面开始，逐渐往水泥颗粒的内核深入进行的。开始时水化速度快，水泥的强度增长也较快；但随着水化不断进行，堆积在水泥颗粒周围的水化物不断增多，阻碍水和水泥未水化部分的接触，水化减慢，强度增长也逐渐减慢，但无论时间多久，有些水泥颗粒的内核很难完全水化。因此，在硬化后的水泥石中，包含了水泥熟料的水化产物、末水化的水泥颗粒、水（自由水和吸附水）和孔隙（毛细孔和凝胶孔），它们在不同时期相对数量的变化，使水泥石的性质随之改变。 2 20影响硅酸盐水泥凝结硬化的因素有哪些？如何影响？
土木工程材料课后习题及答案
土木工程材料习题集与参考答案 第一章土木工程材料的基本性质 1. 试述材料成分、结构和构造对材料性质的影响？ 参考答案： 材料的成分对性质的影响：材料的组成及其相对含量的变化，不仅会影响材料的化学性质，还会影响材料的物理力学性质。材料的成分不同，其物理力学性质有明显的差异。值得注意的是，材料中某些成分的改变，可能会对某项性质引起较大的改变，而对其他性质的影响不明显。 材料的结构对性质的影响：材料的结构是决定材料物理性能的重要因素。可分为微观结构和细观结构。材料在微观结构上的差异影响到材料的强度、硬度、熔点、变形、导热性等性质，可以说材料的微观结构决定着材料的物理力学性能。 材料的构造对性质的影响：材料的构造主要是指材料的孔隙和相同或不同材料间的搭配。不同材料适当搭配形成的复合材料，其综合性能优于各个单一材料。材料的内部孔隙会影响材料的强度、导热性、水渗透性、抗冻性等。 总之，材料的组成、结构与构造决定了材料的性质。材料的组成、结构与构造的变化带来了材料世界的千变万化。 2．试述材料密度、表观密度、孔隙率的定义、测定方法及相互关系。密度与视密度的区别何在？ 参考答案： 密度 ：是指材料在密实状态下单位体积的质量。测定方法：将材料磨细成粒径小于0.25mm的粉末，再用排液法测得其密实体积。用此法得到的密度又称“真密度”。
表观密度0 ρ：是指材料在自然状态下单位体积的质量。测定方法：对于外形规则的块体材料，测其外观尺寸就可得到自然体积。对于外观不规则的块体材料，将其加工成规则的块体再测其外观尺寸，或者采用蜡封排液法。 孔隙率P ：材料中的孔隙体积与总体积的百分比。 相互关系： %10010????? ??-=ρρP 密度与视密度区别：某些散粒材料比较密实，其内部仅含少量微小、封闭的孔隙，从工程使用角度来说，不需磨细也可用排液法测其近似的密实体积，这样测得的密度称为“视密度”。 3．孔隙率及孔隙特征对材料的表观密度、强度、吸水性、抗渗性、抗冻性、导热性等性质有何影响？ 参考答案： 对表观密度的影响：材料孔隙率大，在相同体积下，它的表观密度就小。而且材料的孔隙在自然状态下可能含水，随着含水量的不同，材料的质量和体积均会发生变化，则表观密度会发生变化。 对强度的影响：孔隙减小了材料承受荷载的有效面积，降低了材料的强度，且应力在孔隙处的分布会发生变化，如：孔隙处的应力集中。 对吸水性的影响：开口大孔，水容易进入但是难以充满；封闭分散的孔隙，水无法进入。当孔隙率大，且孔隙多为开口、细小、连通时，材料吸水多。 对抗渗性的影响：材料的孔隙率大且孔隙尺寸大，并连通开口时，材料具有较高的渗透性；如果孔隙率小，孔隙封闭不连通，则材料不易被水渗透。 对抗冻性的影响：连通的孔隙多，孔隙容易被水充满时，抗冻性差。 对导热性的影响：如果材料内微小、封闭、均匀分布的孔隙多，则导热系数就小，导热性差，保温隔热性能就好。如果材料内孔隙较大，其内空气会发生对流，则导热系数就大，导热性好。
土木工程材料考试知识点
一、名词解释 1 、表观密度：材料在自然状态下单位体积的质量。 2、堆积密度：散粒材料在堆积状态下单位体积的重量。既包含了颗粒自然状 态下的体积既又包含了颗粒之间的空隙体积。 3、密度：材料在绝对密实状态下单位体积的质量。 4、抗渗性：材料抵抗压力水渗透的性质称为抗渗透性，用渗透系数或抗渗等级表示。 5、抗冻性：材料在水饱和状态下，经过多次冻融循环作用，能保持强度和外观 完整性的能力。用抗冻等级表示。 3、孔隙率：指材料内部孔隙体积（Vp）占材料总体积（V o）的百分率 4、空隙率：散粒材料颗粒间的空隙体积（Vs）占堆积体积的百分比。 6、吸水性：材料在水中能吸收水分的性质。 7、吸湿性：亲水材料在潮湿空气中吸收水分的性质。 8、耐水性：材料长期在饱和水作用下不被破坏，强度也无明显下降的性质。材料的耐水性用软化系数表示。 10、软化系数：指材料在吸水饱和状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度的 比值。 11、弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力取消后恢复到原始形状的性质。 弹性模量是衡量材料抵抗变形能力的一个指标。 12、塑性：材料在外力作用下产生变形，当取消外力后，有一部分变形不能恢复 的性质。 13、脆性：材料在外力作用下，当外力达到一定限度后，材料突然破坏，而破坏 时无明显的塑性变形的性质。脆性材料的抗压强度远大于其抗拉强度。14、韧性：材料在冲击、振动荷载作用下，能过吸收较大的能量，同时也能产生 一定的变形而不被破坏的性质。 15、硬度：材料表面抵抗硬物压入或刻画的能力。测定硬度通常采用：刻划法、 压入法、回弹法。 16、耐磨性：材料表面抵抗磨损的能力。 17、伸长率：指钢材拉伸试验中，钢材试样的伸长量占原标距的百分率。是衡量钢材塑性的重要技术指标，伸长率越大，塑性越好。 18、冲击韧性：钢材抵抗冲击荷载的能力。 19、钢材的时效：随着时间的延长，强度明显提高而塑性、韧性有所降低的现象。 20、时效敏感性：指因时效而导致钢材性能改变的程度的大小。 21、钢材的硬度：表示钢材表面局部抵抗硬物压入产生局部变形的能力。 22、屈服强度：钢材开始丧失对变形的抵抗能力，并开始产生大量塑性变形时所 对应的应力. 23、冷弯性能：钢材在常温条件下承受弯曲变形的能力，并且是显示钢材缺陷的 一种工艺性能. 24、疲劳性：在交变荷载的反复作用下，钢材往往在应力远小于抗拉强度时断裂 的现象。 25、含泥量：集料中粒径小于0.075mm的颗粒含量。 26、泥块含量：粗集料中原始尺寸大于4.75mm，但经水浸、手捏后小于2.36mm 的颗粒含量。 27、压碎值：反映集料在连续增加的荷载作用下抵抗压碎的能力。